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公開番号2024171611
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-12
出願番号2023088710
出願日2023-05-30
発明の名称多重化システムの制御プログラム、制御システム、及び、制御方法
出願人三菱重工業株式会社
代理人SSIP弁理士法人
主分類G06F 9/44 20180101AFI20241205BHJP(計算;計数)
要約【課題】多重化システムを対象とする制御ロジックにおいて、高度制御機能を実現する。
【解決手段】本願は、多重化された第1実行環境及び第2実行環境を制御するための制御ロジックが含まれる多重化システムの制御プログラムに関する。制御プログラムは、コンピュータ装置に、制御ロジックを構成する演算要素からユーザ定義ライブラリ関数をコールし、待機側の実行環境におけるユーザ定義ライブラリ関数の中間演算値を、稼働側の実行環境におけるユーザ定義ライブラリ関数の中間演算値が予め格納されたインターフェース領域から取り込むように実行される。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
多重化された第１実行環境及び第２実行環境を制御するための制御ロジックが含まれる多重化システムの制御プログラムであって、
コンピュータ装置に、
前記制御ロジックを構成する少なくとも１つの演算要素からユーザ定義ライブラリ関数をコールする工程と、
前記第１実行環境又は前記第２実行環境のうち待機側における前記ユーザ定義ライブラリ関数の中間演算値を、前記第１実行環境又は前記第２実行環境のうち稼働側における前記ユーザ定義ライブラリ関数の前記中間演算値が予め格納されたインターフェース領域から取り込む工程と、
を実行可能な多重化システムの制御プログラム。
続きを表示（約 740 文字）【請求項２】
前記第１実行環境又は前記第２実行環境のうち少なくとも稼働側における前記ユーザ定義ライブラリ関数の中間演算値を、前記インターフェース領域に書き出す工程を、更に備える、請求項１に記載の多重化システムの制御プログラム。
【請求項３】
前記中間演算値は、前記第１実行環境及び第２実行環境間のデータトラッキング対象データである、請求項１又は２に記載の多重化システムの制御プログラム。
【請求項４】
前記ユーザ定義ライブラリ関数は、前記ユーザ定義ライブラリ関数に含まれる複数のグローバル変数のうち前記データトラッキング対象データを特定する、請求項３に記載の多重化システムの制御プログラム。
【請求項５】
前記ユーザ定義ライブラリ関数は汎用プログラミング言語で記述される、請求項１又は２に記載の多重化システムの制御プログラム。
【請求項６】
請求項１又は２に記載の制御プログラムを実行可能な演算部を有する多重化システムの制御システム。
【請求項７】
多重化された第１実行環境及び第２実行環境を制御するための制御ロジックが含まれる多重化システムの制御方法であって、
前記制御ロジックを構成する少なくとも１つの演算要素からユーザ定義ライブラリ関数をコールする工程と、
前記第１実行環境又は前記第２実行環境のうち待機側における前記ユーザ定義ライブラリ関数の中間演算値を、前記第１実行環境又は前記第２実行環境のうち稼働側における前記ユーザ定義ライブラリ関数の前記中間演算値が予め格納されたインターフェース領域から取り込む工程と、
を備える、多重化システムの制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、多重化システムの制御プログラム、制御システム、及び、制御方法に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば発電プラント等における構成機器を制御するための制御システム（例えば特許文献１）では、制御対象となる機器や実現すべき機能ごとに用意された制御ロジックをコントローラ等の実行環境にインストールすることにより、各種制御が実現される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００４－１９９６５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
多数の構成機器からなるプラント設備を制御対象とする制御システムでは、同等の実行環境を稼働側と待機側で多重化して用意し、稼働側の実行環境において何らかの異常が生じた場合には、稼働側と待機側との実行環境を互いに切り替えることにより、システムの信頼性を向上する。このような多重化システムでは、稼働側と待機側との実行環境の切替時に制御状態が突変することを防止するために、稼働側における制御状態を待機側に引き継ぐ、いわゆるデータトラッキングが必要である。
【０００５】
ところで、プラント設備に用いられる制御ロジックの構築手法として、例えば、制御モデルをベースにした開発環境を利用する、いわゆるＭＢＤ（モデルベースデザイン）ツールを用いる手法が知られている。ＭＢＤツールは、制御モデルを記述するためのデファクトスタンダードとなっているツールの一つであり、例えばＭＡＴＬＡＢ（登録商標）やＳｉｍｕｌｉｎｋ等が知られている。これらのＭＢＤツールでは、標準機能又はプラグイン機能として、作成した制御モデルに対応するソースコードを、汎用プログラミング言語を用いて自動生成することも可能である。
【０００６】
このようなＭＢＤツールを用いた開発環境において、前述の多重化システムのための制御ロジックを構築しようとする場合、多重化された実行環境間でやり取りされるデータトラッキングの対象となる各種データは、これらの実行環境にわたって適用されるグローバル変数（スタティック変数を含む）として取り扱うことができる。しかしながら、各実行環境に対応して作成した制御モデルに含まれる様々なデータを全てデータトラッキングの対象とすると、演算処理に時間を要してしまい、演算周期内でデータトラッキング通信を完了することが困難になるおそれがある。これらのデータには、例えば、演算開始時に都度初期化されて使用されるためデータトラッキングが不要なものも含まれるため、データトラッキングの対象とするデータを限定することで、データトラッキング通信に要する時間を短縮することも考えられる。しかしながら、このようなデータトラッキングの対象とするデータを自動抽出することは困難である。このような理由から、ＭＢＤツールを用いた開発環境では、シングル構成のＳＣＡＤＡ（Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ）が用いられることに留まっており、より複雑な多重化システムへの適用に至っていないのが実情である。
【０００７】
一方で、多重化システムを対象とした制御ロジックの現状の開発環境では、制御ロジックに含まれる演算要素（ＰＯＬ：Ｐｒｏｂｌｅｍ－ＯｒｉｅｎｔｅｄＬａｎｇｕａｇｅ）ごとに、中間演算値を保持する領域を設け、当該中間演算値を稼働側と待機側との間でデータトラッキングすることで対応している。この場合、制御ロジックの量に応じてデータトラッキングの対象となるデータサイズには変動があるものの、制御ロジックの量には上限があることからデータトラッキングのデータサイズにも上限がある。
【０００８】
このような現状の多重化システムを対象とする制御ロジックの開発環境では、制御ロジックに付随するように汎用プログラミング言語で演算要素の処理内容を記述する機能があることもあるが、記述可能なプログラム行数が限られている。そのため、ＡＩ等の高度制御機能モデルを記述することまではできない。またインタプリタ方式による実行に時間を要するため、制御周期に処理が間に合わないことがある（一方、実行環境でコンパイルしてバイナリを生成させるには、ＣＰＵ処理演算機能やメモリやストレージの容量に制約があるため困難である）。そのため、多重化システムの現状の開発環境では、ＡＩ等の高度制御機能を取り扱うことができない。
【０００９】
本開示の少なくとも一実施形態は上述の事情に鑑みなされたものであり、多重化システムを対象とする制御ロジックにおいて、高度制御機能を実現可能な多重化システムの制御プログラム、制御システム、及び、制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示の少なくとも一実施形態に係る多重化システムの制御プログラムは、上記課題を解決するために、
多重化された第１実行環境及び第２実行環境を制御するための制御ロジックが含まれる多重化システムの制御プログラムであって、
コンピュータ装置に、
前記制御ロジックを構成する少なくとも１つの演算要素からユーザ定義ライブラリ関数をコールする工程と、
前記第１実行環境又は前記第２実行環境のうち待機側における前記ユーザ定義ライブラリ関数の中間演算値を、前記第１実行環境又は前記第２実行環境のうち稼働側における前記ユーザ定義ライブラリ関数の前記中間演算値が予め格納されたインターフェース領域から取り込む工程と、
を実行可能である。
（【００１１】以降は省略されています）

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